南京工业大学先进材料研究院陈永华

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陈永华，就职于南京工业大学先进材料研究院，教授、博士生导师。入选第六批江苏省特聘教授、第十四批江苏省六大人才高峰项目。主要从事有机光电子材料与器件的研究工作。主持国家自然科学基金青年项目一项，省基础研究计划自然科学基金青年基金项目一项，省双创团队核心成员，参与国家重点基础研究发展计划项目二项， 近年来，在有机光电子材料与器件领域发表论文近50篇，包括Nature Communications、Advanced Materials、Light：Science & Applications、Nano Letters、Angewandte Chemie International Edition和Advanced Functional Materials等，他引1200余次，h因子23。拥有授权中国专利3项、美国专利1项。撰写一部专著“Organic Semiconductor Heterojunctions and its Application in Organic Light-Emitting Diodes”(Springer Nature)和一部专著一个章节“White OLED Materials”in “Handbook of Advanced Lighting Technology”(Springer Nature)。

陈永华 教授

江苏特聘教授  

联系方式

办公地点：南京市新模范马路5号南京工业大学丁家桥校区

Email：iamyhchen@njtech.edu.cn

主持或参加科研项目及人才计划项目情况

科研项目

1、国家自然科学基金青年项目，51602149，拟卤素钙钛矿的可控制备与性能研究，2017/1-2019/9，20万元，在研、主持

2、江苏省自然科学基金青年科学基金项目，SBK2016042940，无铅化钙钛矿的可控制备和性能研究，2016/7-2019/6，20万元，在研、主持

3、国家重点基础研究发展计划项目，2015CB932200，钙钛矿型太阳电池的基础研究，2015/1-2019/8，2400万元，在研、参与

人才计划

江苏省六大人才高峰，2018/1-2019/12，4万元

江苏省特聘教授，2016/7-2019/6，100万元

青年项目，2017/1-2019/12，300万元

研究方向

柔性大面积有机及钙钛矿光电转换材料及器件

有机光电子器件物理

奖励与荣誉

荣获2012年度吉林省科技进步一等奖

代表性文章

2017

1.  Y. Pan, Y. Xia,* H. Zhang, J. Qiu, Y. Zheng, Y. Chen,* and W. Huang,* “Recent Advances in Alternating Current (AC)-Driven Organic Light-Emitting Devices” Adv. Mater. 2017, In Press.

2.  Z. Shi, J. Guo, Y. Chen,* Q. Li, Y. Pan, H. Zhang, Y. Xia,* and W. Huang,* “Lead-free Organic-inorganic Hybrid Perovskites for Photovoltaic Applications: Recent Advances and Perspectives” Adv. Mater. 29 (2017) 1605005.

3.  Z. Wang, Z. Shi, T. Li, Y. Chen,* and W. Huang,* “Stability of Perovskite Solar Cells: A Prospective on Substitution of A-cation and X-anion” Angew. Chem. Int. Ed. 56 (2017) 1190-1212.

4.  Y. Xia, Y. Pan, H. Zhang, J. Qiu, Y. Zheng, Y. Chen,* and W. Huang,* “Graphene Oxide by UV-Ozone Treatment as Efficient Hole Extraction Layer for Highly Efficient and Stable Polymer Solar Cells” ACS Appl. Mater. & Interfaces2017, In Press.

5.  Y. Xia, C. Ran, Y. Chen,* Q. Li, N. Jiang, C. Li, Y. Pan, T. Li, J. Wang,* and W. Huang* “Management of Perovskite Intermediates for Highly Efficient Inverted Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells”J. Mater. Chem. A 5 (2017) 3193-3202.

6.  T. Li, Y. Pan, Z. Wang, Y. Xia,* Y. Chen,* and W. Huang,* “Additive Engineering for Highly Efficient Organic-Inorganic Halide Perovskite Solar Cells: Recent Advances and Perspectives” J. Mater. Chem. A 5 (2017) 12602-12652.

7.  J. Hu, C. Zhao, T. Zhang, X. Zhang, X. Cao, Q. Wu, Y. Chen,* D. Zhang, Y. Tao,* and W. Huang, “Isomeric N-Linked Benzoimidazole Containing New Electron Acceptors for Exciplex Forming Hosts in Highly Efficient Blue Phosphorescent OLEDs” Adv. Optical Mater. 5 (2017) 1700036

2016

8.  Y. Chen, D. Ma, H. Sun, J. Chen, Q. Guo, Q. Wang, and Y. Zhao, "Organic Semiconductor Heterojunctions: Electrode Independent Charge Injectors for High-Performance Organic Light-Emitting Diodes", Light Sci. Appl. 5 (2016) e16042.

2015

9.  J. Xu,# Y. Chen,# and L. Dai, “Efficiently Photo-Charging Lithium Ion Battery by Perovskite Solar Cell”, Nat. Commun. 6 (2015) 8103. (共同一作)

10.  Y. Chen, T. Chen, and L. Dai, “Layer-by-Layer Growth of CH3NH3PbI3-xClx for Highly Efficient Planar-Heterojunction Perovskite Solar Cells”, Adv. Mater.27 (2015)1053-1059.

2014

11.  Y. Chen,Y. Xia, G. M. Smith, and D. L. Carroll, “Frequency-Dependent, Alternating Current-Driven, Field-Induced Polymer Electroluminescent Devices with High Power Efficiency”, Adv. Mater. 26(2014) 8133-8140. (封面文章)

12.  Y. Chen,W-C. Lin,J. Liu, and L. Dai, “Graphene Oxide-Based Carbon Interconnecting Layer for Polymer Tandem Solar Cells”, Nano Lett. 14 (2014) 1467-1471.

13.  Y. Chen,Y. Xia,G. M. Smith, H. Sun,D. Yang, D. Ma, Y. Li, W. Huang, and D. L. Carroll, “Solution-Processable Hole-Generation Layer and Electron-Transporting Layer: Towards High-Performance, Alternating-Current-Driven, Field-Induced Polymer Electroluminescent Devices”, Adv. Funct. Mater. 24(2014) 2677-2688.

14.  Y. Chen,Y. Xia,H. Sun,G. M. Smith, D. Yang, D. Ma, and D. L. Carroll, “Solution-Processed Highly Efficient Alternating Current-Driven Field-Induced Polymer Electroluminescent Devices Employing High-k Relaxor Ferroelectric Polymer Dielectric”, Adv. Funct. Mater. 24 (2014) 1501-1508. (插页文章)     

专著及章节

1. Y. Chen, D. Ma, "White OLED Materials" in 'Handbook of Advanced Lighting Technology' (Eds. Karlicek, R., Sun, C.-C., Zissis, G., Ma, R.), Springer Publishing, 2014. DOI: 10.1007/978-3-319-00295-8

2. D. Ma, Y. Chen, “Organic Semiconductor Heterojunctions and Its Application in Organic Light-Emitting Diodes” Springer Nature, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-53695-7

专利

1. 基于有机半导体异质结电荷产生层作为连接层的叠层有机电致发光器件及制法，中国，CN 200810051690，2012.01.25.

2. 一种有机发光二极管中国，CN 201110108972，2013.05.15.

3. 电荷产生层、叠层有机发光二极管及其制备方法，CN 201010528137，2014.08.27.

4. Frequency Dependent Light Emitting Devices，美国，15/024,624，2016.03.24.

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钙钛矿前驱体调控新策略

西安交通大学电信学院吴朝新教授团队青年教师冉晨鑫博士与南京工业大学陈永华教授和北京大学周欢萍教授（共同通讯作者）等人在国际能源领域权威刊物ACS Energy Letters（影响因子12.28）上在线发表一篇研究论文，题目为Facet-Dependent Control of PbI2 Colloids for over 20% Efficient Perovskite Solar Cells。该研究提出了一种晶面钝化策略来合成晶面比例、晶体尺寸可调的PbI2材料。通过调节制备反应体系中乙酸含量，能够制备晶面比例和晶体尺寸可调的PbI2材料。研究表明，采用具有不同形貌的PbI2材料，能够实现对PbI2胶体胶粒尺寸及其分布、PbI2薄膜表面形貌及其结晶取向、以及相应的甲胺铅碘（MAPbI3）钙钛矿薄膜光电性能的调控。相比于商用PbI2材料，采用优化PbI2为原料制备的钙钛矿太阳能电池器件的能量转换效率（PCE）达到20.22%，并表现出更低的正扫-反扫迟滞效应。因此，这一普适的晶面依赖性胶体工程策略为高质量钙钛矿薄膜的制备提供了一种重要的实用调控方法，对今后进一步提高钙钛矿太阳能电池的性能具有重要的指导意义。冉晨鑫是该论文第一及通讯作者，西安交大是论文的第一完成单位。

该工作得到国家自然科学基金和博士后面上项目的支持。

近几年，冉晨鑫博士在钙钛矿薄膜缺陷钝化控制（Chem. Soc. Rev.,2018, 47, 4581,J. Mater. Chem. A,2016, 4, 8566-8572,J. Mater. Chem. A,2017, 5, 3193-3202），非铅钙钛矿太阳能电池器件工艺优化（J. Phys. Chem. Lett.,2017, 8, 394-400, ESI前1%高被引论文），非铅钙钛矿太阳能电池界面调控（ACS Energy Lett.,2018, 3, 713-721, ESI前1%高被引论文）等方向取得一系列进展，为后续的研究工作奠定了重要基础。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.8b02262

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南京工业大学IAM黄维院士和陈永华教授团队在国际著名期刊Cell的姊妹期刊Chem上发表题为Room-Temperature Molten Salt for Facile Fabrication of Efficient and Stable Perovskite Solar Cells in Ambient Air的文章。文章的共同第一作者为硕士生晁凌锋和副研究员夏英东老师。合作者包括澳门大学邢贵川教授以及湖南第一师范学院李必鑫老师。

该团队报道了一种新颖的室温熔融盐溶剂（醋酸甲胺）空气中一步法制备钙钛矿薄膜并获得了高效稳定的钙钛矿太阳能电池的方法，这种方法打破了传统的高毒性、强配位的质子型DMF、DMSO、NMP等溶剂。在80%的湿度环境下，通过简单一步旋涂法制备的MAPbI3体系获得了超过20%的效率，薄膜在空气中、湿度在60%以上的环境中放置3000多小时没有任何变化。器件在暗态和光照下经过1000小时衰减很小，表现出极好的稳定性。此外，这种方法适用于多种钙钛矿体系及不同器件结构。PbI2+MAI，PbI2+MACl，PbI2+MABr，PbBr2+MAI等体系的钙钛矿；除了正置结构，也制备了倒置结构的电池，性能表现优异，是一种普适性的溶剂和试验方法。

本文中，作者展示了一种全新的无毒、可忽略蒸汽压、性质稳定的室温熔盐溶剂制备钙钛矿太阳能电池，打破了钙钛矿太阳能电池必须在惰性环境中的限制，通过简单的一步旋涂法成功在湿度空气中制备出超过20%效率的钙钛矿太阳能电池，这种方法简单、易操作且重复性高。稳定性也获得了重大突破。此项工作对于钙钛矿光伏器件在空气中大批量生产具有里程碑意义。

致谢: 本工作感谢南京邮电大学仪明东教授，西安交通大学冉晨鑫老师以及上海光源高新宇教授以及杨迎国老师的帮助。

文献链接：Chao, L.; Xia, Y.; Li, B.; Xing, G.; Chen, Y.; Huang. Room-Temperature Molten Salt for Facile Fabrication of Efficient and Stable Perovskite Solar Cells in Ambient Air. Chem, Doi:https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.02.025.

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南京工业大学黄维院士团队陈永华教授在2DRP Sn钙钛矿中引入混合间隔有机阳离子[正丁胺（BA）和苯乙胺（PEA）]来控制结晶过程。研究者发现BA+和PEA+的共同作用能够有效地抑制2DRP Sn基钙钛矿晶体生长过程中的中间相形成，从而不会阻碍均匀有序的晶体成核。受益于这种调控的结晶过程，2DRP Sn基钙钛矿薄膜形貌和晶体取向明显改善，并且有效抑制了缺陷复合，器件的功率转换效率（PCE）提高到了8.82％，这是目前2DRP Sn PSC中最高的。这些基于混合间隔阳离子基团的中间相抑制的发现可能促进未来高效稳定的2DRP Sn PSC的开发。该成果近日以题为“2D Intermediate Suppression for Efficient Ruddlesden−Popper (RP) Phase Lead-Free Perovskite Solar Cells”发表在知名期刊ACS Energy Lett.上。

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钙钛矿用新型离子液体溶剂的可控制备及光伏器件性能研究
批准号        51972172       
学科分类        无机非金属能量转换材料 ( E021001 )
项目负责人        陈永华       
依托单位        南京工业大学
资助金额        60.00万元       
项目类别        面上项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日